TWI671979B - 具滾動支撐結構之線性馬達總成 - Google Patents

Abstract

一種具滾動支撐結構之線性馬達總成，包括一縱向形成有一長槽之基座，該長槽之底面係裝設有一定子，該定子之至少一側係設置有一移動路徑，且該定子上係設置有一系列第一磁極；一滑設於該長槽中之動子，該動子鄰近該系列第一磁極的一側係設有一第二磁極，藉由該系列第一磁極與該第二磁極之交互作用，令該動子沿該長槽相對於該定子作往復式直線移動；至少一滾動支撐結構，該至少一滾動支撐結構係裝設於該第二磁極之至少一側，並提供該動子反重力方向的支撐；該至少一滾動支撐結構係於該至少一移動路徑上往復移動。

Description

具滾動支撐結構之線性馬達總成

本發明係涉及一種線性馬達總成；特別是指一種具滾動支撐結構之創新結構設計者。

按，線性馬達總成不外乎包含一基座、一相對於該基座做往復式線性移動之動子以及裝設於該基座與動子間之導引結構。一般而言，該基座係形成有一供該動子往復滑移之長槽，該長槽之底面係設置有複數沿一直線排列之磁性元件，而該動子之底面亦相對設置有磁性元件，利用磁性原理提供該動子移動的動力。一般而言，該導引構件通常都是成對設置，且裝設在該長槽之兩側壁與該動子之間，該導引構件係為線性軸承或是類似的機構，來提供導引與降低摩擦的功效。

惟，這樣的結構配置於實際使用經驗中發現仍存在下述之問題點：首先，以滾珠與(側向)珠槽為例，該動子與該長槽之底面間並不直接接觸，而是利用線性馬達兩側壁與該動子之間設置線性軸承或是類似的機構的支撐作用，令該動子與該長槽之底面形成有一間隙，因此在動子本身重力的影響下，非常容易造成滾珠與珠槽間上、下接觸點的壓力差，久而久之，會造成珠槽的不當磨 耗(偏磨耗)，影響線性馬達移動的準確性，同時亦相對縮短線性馬達的使用壽命。

是以，針對上述習知技術所存在之問題點，如何研發出一種能夠更具理想實用性之創新構造，實有待相關業界再加以思索突破之目標及方向者。有鑑於此，發明人本於多年從事相關產品之製造開發與設計經驗，針對上述之目標，詳加設計與審慎評估後，終得一確具實用性之本發明。

基於前述目的，所述具滾動支撐結構之線性馬達總成，包括一縱向形成有一長槽之基座；一佈設有一系列第一磁極之定子，該定子係裝設於該長槽之底面，並沿該長槽之軸線方向設置，該系列第一磁極之至少一側係設置有一移動路徑；一滑設於該長槽中之動子，該動子鄰近該系列第一磁極的一側係佈設有一第二磁極，藉由該系列第一磁極與該第二磁極之交互作用，令該動子沿該長槽相對於該定子作往復式直線移動，且該動子之移動路徑係平行於該至少一移動路徑；至少一設置於該動子與該長槽至少一相對應之壁面上之導引構件，藉由該至少一導引構件之支撐，令該系列第一磁極與該第二磁極間係形成有一間隙；至少一滾動支撐結構，該至少一滾動支撐結構係裝設於該第二磁極之至少一側，並提供該動子反重力方向的支撐；該至少一滾動支撐結構係於該至少一移動路徑上往復移動；該至少一滾動支撐結構係包含有一具彈力支撐能力且裝設於該動子上之預載構件以及一旋設於該預載構件上之滾輪，且該至少一滾輪係配合該動子之移動而於該定子上之至少一移動路徑 上來回滾動。

當然，本發明在某些另件上，或另件之安排上容許有所不同，但所選用之實施例，則於本說明書中，予以詳細說明，並於附圖中展示其構造。

10‧‧‧基座

11、11E‧‧‧長槽

12‧‧‧定子

121‧‧‧系列第一磁極

122、122A、122B‧‧‧底座

13、13A、13B、13E‧‧‧移動路徑

14A、14B‧‧‧接觸面

15E‧‧‧溝槽

20、20A、20B、20C、20D、20E‧‧‧動子

21‧‧‧第二磁極

30‧‧‧導引構件

40‧‧‧間隙

50、50A、50B、50C、50D、50E‧‧‧滾動支撐結構

51、51C、51D、51E‧‧‧預載構件

511‧‧‧安裝部

512‧‧‧輪座

513‧‧‧彈力變形區段

514‧‧‧柱體

515‧‧‧輪座

52、52A、52B、52C、52D、52E‧‧‧滾輪

53C、53D‧‧‧彈性構件

第1圖係本發明之立體外觀圖。

第2圖係本發明之剖視圖。

第3圖係本發明動子之局部立體分解圖。

第4圖係本發明動子之局部剖視圖。

第5圖係本發明滾動支撐結構第二較佳實施例之示意圖。

第6圖係本發明滾動支撐結構第三較佳實施例之示意圖。

第7圖係本發明滾動支撐結構第四較佳實施例之示意圖。

第8圖係本發明滾動支撐結構第五較佳實施例之示意圖。

第9圖係本發明滾動支撐結構第六較佳實施例之示意圖。

請參閱第1、2、3、4圖所示，係本發明具滾動支撐結構之線性馬達總成之較佳實施例，惟此等實施例僅供說明之用，在專利申請上並不受此結構之限制；所述具滾動支撐結構之線性馬達總成，包括一縱向形成有一長槽11之基座10；一佈設有一系列第一磁極121之定子12，該定子12係裝設於該長槽11之底面，並沿該長槽11之軸線方向設置，該系列第一磁極121之至少一側係設置 有一移動路徑13；一滑設於該長槽11中之動子20，該動子20鄰近該系列第一磁極121的一側係設有一第二磁極21，藉由該系列第一磁極121與該第二磁極21之交互作用，令該動子20沿該長槽11相對於該定子12作往復式直線移動，且該動子20之移動路徑係平行於該至少一移動路徑13；至少一導引構件30，該至少一導引構件30係設置於該動子20與該長槽11至少一相對應之壁面上，藉由該至少一導引構件30之支撐，令該系列第一磁極121與該第二磁極21間係形成有一間隙40；至少一滾動支撐結構50，該至少一滾動支撐結構50係裝設於該第二磁極21之至少一側，並提供該動子20反重力方向的支撐，消除該動子20作用於該至少一導引構件30上之重力，平衡該至少一導引構件30之上下壓差，延長使用壽命，降低線性馬達的維修頻率；該至少一滾動支撐結構50係於該至少一移動路徑13上往復移動；該至少一滾動支撐結構50係包含有一具彈力支撐能力且裝設於該動子20上之預載構件51以及一旋設於該預載構件51上之滾輪52，其中該至少一滾輪52係配合該動子20之移動而於該定子12上之至少一移動路徑13上來回滾動。

本較佳實施例中，該定子12係包含有一裝設於該長槽11底面之底座122，該系列第一磁極121係裝設於該底座122上，且該至少一移動路徑13係設置於該底座122上。

請參閱如第2、3、4圖所示，係為本發明至少一滾動支撐結構50之第一較佳實施例，於本較佳實施例中，該至少一預載構件51係包含有一裝設於該動子20上之安裝部511以及一連設於該安裝部511之輪座512，其中該至少一滾輪52係旋設於該至少一輪座512上，且該至少一安裝部511與該至少一輪座512之連接處 係設置為一彈力變形區段513。該至少一彈力變形區段513係於安裝於該動子20後以預壓變形的方式於反重力方向支撐該動子20。

請參閱如第5圖所示，係為本發明滾動支撐結構50A之第二較佳實施例，於本較佳實施例中，該底座122A上之至少一移動路徑13A與該至少一滾輪52A之接觸面14A係為一水平高度向內漸減之斜面，且該至少一滾輪52A之輪面係與該至少一內斜的接觸面14A互相互補配合。利用該內斜之接觸面14A以及與該內斜之接觸面14A配合之滾輪52A，當本實施例之接觸面14A、滾輪52A與導引構件30如第2圖中所示之實施方式，於該底座122A/動子20A之兩側分別設置一組時，可確實維持該動子20A直線之移動路線，而收平衡該兩導引構件30之側向作用壓力差之功效。再者，利用該凸起的接觸面14A，可對該導引構件30因摩擦所產生的髒污產生基礎阻擋效果。

請參閱如第6圖所示，係為本發明滾動支撐結構50B之第三較佳實施例，於本較佳實施例中，該底座122B上之至少一移動路徑13B與該至少一滾輪52B之接觸面14B係具有一三角形斷面，且該至少一滾輪52B之輪面係與該至少一具有三角形斷面之接觸面14B互相互補配合。利用該具有三角形斷面之接觸面14B以及與該具有三角形斷面之接觸面14B配合之滾輪52B，當本實施例之接觸面14B、滾輪52B與導引構件30如第2圖中所示之實施方式於該底座122B/動子20B之兩側分別設置一組時，可確實維持該動子20B直線之移動路線，而收平衡該兩導引構件30之側向作用壓力差之功效。同樣地，利用該凸起的接觸面14B，可對該導引構件30因摩擦所產生的髒污產生基礎阻擋效果。

請參閱如第7、8圖所示，係為本發明滾動支撐結構50C/50D之第四/五較佳實施例，其中該預載構件51C/51D係包含有一裝設於該動子20C/20D上之柱體514以及一連設於該柱體514之輪座515；該柱體514係軸向裝設於該動子20C/20D之底面並相對於該動子20C/20D作軸向往復式運動，該滾輪52C/52D係旋設於該輪座515，且該輪座515與該動子20C/20D之底面間係裝設有一彈性構件53C/53D。如第7圖所示，該彈性構件53C係為一套設於該柱體514之彈簧。又如第8圖所示，該彈性構件53D係為一由該柱體514所穿置之碟型彈簧。

請參閱如第9圖所示，係為本發明滾動支撐結構50E之第六較佳實施例，於本較佳實施例中，該長槽11E之至少一側壁上係縱向凹設有一溝槽15E，而該至少一移動路徑13E係設置於該至少一溝槽15E之壁面上；該至少一預載構件51E係為裝設於該動子20E上之輪軸，而該至少一滾輪52E係同軸裝設於該至少一預載構件51E之自由端部上。此外，前述第二、三較佳實施例中，該至少一滾輪52A/52B與該至少一接觸面14A/14B之配合模式亦可使用於本較佳實施例中。

本發明之優點：

本發明所揭「具滾動支撐結構之線性馬達總成」主要藉由所述預載構件與滾輪等創新獨特結構型態與技術特徵，使本發明對照〔先前技術〕所提習知結構而言，能夠提供動子反重力方向之支撐作用，進而達到消除該動子作用於該至少一導引構件上之重力，平衡該至少一導引構件之上下壓差，延長使用壽命，降低線性馬達的維修頻率之實用進步性。

Claims (9)

1. 一種具滾動支撐結構之線性馬達總成，包括： 　　一基座，該基座係縱向形成有一長槽； 　　一佈設有一系列第一磁極之定子，該定子係裝設於該長槽之底面，並沿該長槽之軸線方向設置，該系列第一磁極之至少一側係設置有一移動路徑； 　　一動子，該動子係滑設於該長槽中，該動子鄰近該系列第一磁極的一側係佈設有一第二磁極，藉由該系列第一磁極與該第二磁極之交互作用，令該動子沿該長槽相對於該定子作往復式直線移動，且該動子之移動路徑係平行於該至少一移動路徑； 　　至少一導引構件，該至少一導引構件係設置於該動子與該長槽至少一相對應之壁面上，藉由該至少一導引構件之支撐，令該系列第一磁極與該第二磁極間係形成有一間隙；以及 　　至少一滾動支撐結構，該至少一滾動支撐結構係裝設於該第二磁極之至少一側，並提供該動子反重力方向的支撐；該至少一滾動支撐結構係於該至少一移動路徑上往復移動；該至少一滾動支撐結構係包含有一具彈力支撐能力且裝設於該動子上之預載構件以及一旋設於該預載構件上之滾輪，且該至少一滾輪係配合該動子之移動而於該定子上之至少一移動路徑上來回滾動。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具滾動支撐結構之線性馬達總成，其中該定子係包含有一裝設於該長槽底面之底座，該系列第一磁極係裝設於該底座上，且該至少一移動路徑係設置於該底座上。
3. 如申請專利範圍第2項所述之具滾動支撐結構之線性馬達總成，其中該底座上之至少一移動路徑與該至少一滾輪之接觸面係為一水平高度向內漸減之斜面，且該至少一滾輪之輪面係與該至少一內斜的接觸面互相互補配合。
4. 如申請專利範圍第2項所述之具滾動支撐結構之線性馬達總成，其中該底座上之至少一移動路徑與該至少一滾輪之接觸面係具有一三角形斷面，且該至少一滾輪之輪面係與該至少一具三角形斷面之接觸面互相互補配合。
5. 如申請專利範圍第1、2、3或4項所述之具滾動支撐結構之線性馬達總成，其中該至少一預載構件係包含有一裝設於該動子上之安裝部以及一連設於該安裝部之輪座；該至少一滾輪係旋設於至少一該輪座，且該至少一安裝部與該至少一輪座之連接處係設置為一彈力變形區段，該至少一彈力變形區段係於安裝該動子後以預壓變形的方式於反重力方向支撐該動子。
6. 如申請專利範圍第1、2、3或4項所述之具滾動支撐結構之線性馬達總成，其中該預載構件係包含有一裝設於該動子上之柱體以及一連設於該柱體之輪座；該柱體係軸向裝設於該動子之底面並相對於該動子作軸向往復式運動，該滾輪係旋設於該輪座，且該輪座與該動子之底面間係裝設有一彈性構件。
7. 如申請專利範圍第6項所述之具滾動支撐結構之線性馬達總成，其中該彈性構件係為一套設於該柱體之彈簧。
8. 如申請專利範圍第6項所述之具滾動支撐結構之線性馬達總成，其中該彈性構件係為一該柱體所穿置之碟型彈簧。
9. 如申請專利範圍第1、2、3或4項所述之具滾動支撐結構之線性馬達總成，其中該長槽之至少一側壁上係縱向凹設有一溝槽，而該至少一移動路徑係設置於該至少一溝槽之壁面上；該至少一預載構件係為裝設於該動子上之輪軸，而該至少一滾輪係同軸裝設於該至少一預載構件之自由端部上。